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低泡表面活性剂的性能特点及其在工业清洗中的运用

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    在使用中我们会发现,当表面活性剂与水混合时,亲水性末端会溶解于水,而疏水性末端会从水中脱离并聚集在水表面。对于水表面的表面活性剂,疏水性碱会离开水面并进入空气,而亲水性碱会溶解在水中并排放到水面上。搅动水时,空气会进入水中。此时,疏水性碱将包围空气并变成气泡。一般而言,阴离子和阳离子表面活性剂具有最高的泡沫,它是一种在高于50℃的温度下泡沫少,脱脂力强,耐酸,在常压下可以满足喷涂脱脂的清洗要求。而非离子表面活性剂具有相对低的泡沫。所以也被成为低泡或者无泡表面活性剂。

    低泡表面活性剂主要是EO/PO嵌段聚醚、异辛醇磷酸酯衍生物、乙氧基化脂肪酸甲酯类衍生物、聚醚改性有机硅类表面活性剂,大多数是以脂肪醇、脂肪酸、低碳链多元醇为起始剂,与EO环氧乙烷(C2H4O)、PO环氧丙烷(C3H6O)按照一定的摩尔比例缩合制成。其中要属EO/PO嵌段聚醚应用最广泛,因为EO/PO嵌段聚醚作为减水剂时具有很好的分散性和分散保持性。因此被广泛用于工业洗涤剂中,例如金属清洁剂,金属脱脂剂,塑料清洁剂等。最常见的典型用途是喷雾清洁剂,喷雾脱脂剂,高压水冲洗添加剂和超声波清洁剂。低泡表面活性剂具有低泡,低泡,良好的清洁能力,特别是良好的脱脂和除蜡效果。选择低泡沫洗涤剂的关键是要具有良好的清洁能力,尤其是对于脱脂和脱蜡而言。在大多数过程中,泡沫会带来负面影响,但是,在某些领域,情况恰恰相反,例如日常化学药品,沐浴露,洗面奶等。

    低泡表面活性剂通常具有以下特点:

    1、有机聚合物和非离子表面活性剂的复合物,具有出色的动态脱脂和去污力。

    2、优异的洗涤性能和匹配性,润湿性以及清洁过程中肥皂泡沫的良好消泡性。

    3、无明显刺激性。

    4、优异的抗硬水性能,适用于各种pH值。

    5、当与常规添加剂结合使用时,它成为一种高质量的脱脂剂和清洁剂。

    低泡表面活性剂多应用于工业和公共设施的清洗,进一步的划分大致为:洗碗机专用清洗剂与催干剂、CIP原位清洗(CIP如酿造厂发酵罐等)、啤酒饮料生产(如回收瓶清洗)、金属清洗、车辆清洗、公用设施清洗、家用和商用洗涤等。以下对部分应用简介。

    1、碗机餐具机洗

    通常的洗碗程序是在餐具进入洗碗机之前有预洗,预洗用的洗涤剂就是普通的餐具洗涤剂。预洗后简单地过一下水即进入洗碗机。由于该过水不一定充分,可能会有洗洁精残留,因而该过程难免将发泡性很强的物质带入洗碗机内。另一方面,洗碗液通常是强碱性的,目的之一即是将餐具上的油脂皂化去除。加之污垢中会有蛋白质,这些物质都有一定的或相当强的发泡性。餐具漂洗剂对表面活性剂功能的要求是:温度从大于45℃起泡沫不仅要低,要迅速消失,而且还需要有抑泡功能,需要耐碱、耐高温。

    2、原位清洗

    原位清洗主要是指在食品生产加工过程中的清洗,涉及到的类型主要有,饮料(如啤酒的发酵罐)、食品蒸煮罐等等。CIP清洗中的污垢一般为油脂、蛋白、淀粉、酒石等。在清洗过程中,表面活性剂在其中的作用主要是润湿--即通过润湿作用将清洗剂带到被清洗物的表面,并增加了二者的接触时间,从而使主要清洁成分得以最大程度的发挥。同时,清洗产品中表面活性剂为低泡表面活性剂,具有消泡或抑泡作用,可以保证清洗得以平稳进行。

    3、金属清洗

    金属清洗有多种形式,超声、高压喷淋、剧烈搅拌等清洗条件下,低泡表面活性剂在该领域的应用遇到了更大的挑战。与之前的领域相比,主要的区别是在金属清洗中,表面活性剂除了润湿、消泡和抑泡外,还具有较强的去污作用。另外,随着清洗的进行,油污可能引起体系的泡沫增多,所以要求活性剂同时具有良好的去污特性同时不仅自身低泡,还要有抑制油污引起的泡沫的影响。特别是在常温清洗中,在冬季由于清洗温度低,泡沫问题尤其明显。

    目前国内低泡表面活性剂的技术还正在处在发展阶段,不同官能团的低泡表面活性剂技术还正处在研发阶段,表面活性剂技术工业化转型和发展促使表面活性剂的开发更注重环保节能方面的应用。由于表面活性剂的使用成本也不低,降低表面活性剂的开发成本也是符合当今社会发展的主流。因此低泡、多效、高性价比表面活性剂有着很不错的发展前景。

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